Как ускорить закрытие биполярного транзистора

Как ускорить закрытие биполярного транзистора

Текущее время: Пн фев 05, 2024 07:59:34

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Запрошенной темы не существует.

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB
Extended by Karma MOD © 2007—2012 m157y
Extended by Topic Tags MOD © 2012 m157y

Работоспособность сайта проверена в браузерах:
IE8.0, Opera 9.0, Netscape Navigator 7.0, Mozilla Firefox 5.0
Адаптирован для работы при разрешениях экрана от 1280х1024 и выше.
При меньших разрешениях возможно появление горизонтальной прокрутки.
По всем вопросам обращайтесь к Коту: kot@radiokot.ru
©2005-2024

Как увеличить скорость закрытия транзистора

Привет.
Как можно увеличить скорость закрытия биполярного транзистора кт972 ? Кт972 включен по схеме с общем эмиттером на вход базы подается импульсное напряжение амплитудой 5В длительность 100 нс через токоограничивающий резистор 100 Ом. В цепи коллектора резистор 1КОм напряжения коллектора 40В. Подключена к коллектору емкостная нагрузка 2 нФ. Проблема после спадающего фронта управляющего сигнала на коллекторе наблюдается еще 300 нс удержание низкого потенциала на емкостной нагрузке. Может есть способ бороться с такой проблемой.

94731 / 64177 / 26122
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 116,782
Ответы с готовыми решениями:

Время открытия и закрытия полевого транзистора
Конкретно у меня пример, мой полумост работает на 100кГц Мертвое время у IR2153 в самом фиговом.

Как увеличить скорость
Добрый день! Написал код на питоне, ничего особенного создаётся список и потом в него добавляются.

Как увеличить скорость Wi-Fi?
Как увеличить скорость Wi-Fi? Имеется интернет 70мбит\сек. Имеется собственно сам Wi-Fi роутер.

Как увеличить скорость Wi-Fi?
Добрый день, прошу совета. Провайдер — мгтс, тариф разгони вай-фай, 150 мбит/с, новый роутер (без.

Регистрация: 24.12.2011
Сообщений: 2,752

Можно попробовать зашунтировать токоограничительный резистор конденсатором ~ 30-300 pF, емкость неточно, навскидку. Если будет улучшение, подобрать.
Но предыдущий каскад должен обеспечивать достаточный ток перезарядки входной емкости транзистора на такой частоте.

Регистрация: 23.03.2012
Сообщений: 1,017

Можно попробовать с базы на коллектор быстрый диод или два диода последовательно.
100 Ом в базу для составного транзистора это мало, можно больше.
Попробуйте помоделировать в какой-нибудь программе.

Регистрация: 19.08.2014
Сообщений: 430

Подумал может применить другой транзистор не кт972? Нагрузка всего 2 нФ (пьезокерамика). Нужно быстро разрежать так сказать звуковой удар в среду. Может поставить диод шотки между базой и коллектором.

Регистрация: 15.06.2012
Сообщений: 3,097

Сообщение от omtomtubo

Можно попробовать с базы на коллектор быстрый диод или два диода последовательно.

Сообщение от zhytimkov

Может поставить диод шотки между базой и коллектором.
Да, это называется транзистором Шоттки.
Регистрация: 23.03.2012
Сообщений: 1,017
шоттки мало будет. 1N4148
Регистрация: 15.06.2012
Сообщений: 3,097

Сообщение от omtomtubo

шоттки мало будет. 1N4148

Кремниевый диод не поможет, открытый транзистор будет в режиме насыщения.
.
Пардон, транзистор составной. Тогда можно и кремниевый диод ставить.

Регистрация: 19.08.2014
Сообщений: 430
100 Ом в базу для составного транзистора это мало, можно больше.

Больше не смогу поставить сожгу вывод микросхемы инвертора (максимальный ток 20 мА ). Может применить еще один npn транзистор перед кт972? Кто что думает вот о такой схеме ? Транзисторы BC817-40 может чуть другие возьму с большем напряжением.

Регистрация: 15.03.2012
Сообщений: 113

Сообщение от zhytimkov

Привет.
Как можно увеличить скорость закрытия биполярного транзистора кт972 ? Кт972 включен по схеме с общем эмиттером на вход базы подается импульсное напряжение амплитудой 5В длительность 100 нс через токоограничивающий резистор 100 Ом. В цепи коллектора резистор 1КОм напряжения коллектора 40В. Подключена к коллектору емкостная нагрузка 2 нФ. Проблема после спадающего фронта управляющего сигнала на коллекторе наблюдается еще 300 нс удержание низкого потенциала на емкостной нагрузке. Может есть способ бороться с такой проблемой.

Удержание низкого уровня из-за малой скорости заряда ёмкости 2 нФ через резистор 1 кОм. На рисунке вариант решения.

Как ускорить закрытие биполярного транзистора

Медленное закрытие происходит из-за накопления заряда в базе.
Для ускорения закрытия этот заряд надо как можно быстрее вывести.
Самое лучшее — подать на базу небольшое отрицательное (запирающее) напряжение.
Но при однополярном питании это затруднительно, поэтому во многих случаях ограничиваются установкой резистора эмиттер-база, через который накопленный заряд стекает. Чем этот резистор меньше, тем быстрее закрытие. Расчитывать из допустимой мощности источника сигнала.
Можно еще поставить конденсатор параллельно R2, который даст отрицательный выброс в момент закрытия, но величину этого конденсатора надо подбирать практически.

И еще вариант — поставить диод Шоттки между коллектором и базой, в «запертом» направлении, то, есть катодом к коллектору.
Непременно Шоттки, обычный не даст ничего, а Шоттки способствует улучшению фронтов.

__________________
оставил форум, защищая свою честь и достоинство.

Меню пользователя кустомер

Посмотреть профиль

Отправить личное сообщение для кустомер

Найти ещё сообщения от кустомер

Почётный гражданин KAZUS.RU
Регистрация: 20.03.2007
Адрес: «Братское кольцо враждебности», т.е. ближайшее заМКАДье.
Сообщений: 6,672
Сказал спасибо: 2,834
Сказали Спасибо 3,053 раз(а) в 2,062 сообщении(ях)
Re: Ключ на биполярном транзисторе

Я-бы даже тупо поставил 10..33 нФ последовательно с резистором в 100..220 Ом.

ТС, а что тут мешает? Это-же не импульсный преобразователь на полкиловатта, где борятся за каждый процент КПД. Ну горит светик чуть дольше, ну регулировочная характеристика не такая линейная, ну и что?

Транзистор

Транзистор — полупроводниковый прибор позволяющий с помощью слабого сигнала управлять более сильным сигналом. Из-за такого свойства часто говорят о способности транзистора усиливать сигнал. Хотя фактически, он ничего не усиливает, а просто позволяет включать и выключать большой ток гораздо более слабыми токами. Транзисторы весьма распространены в электронике, ведь вывод любого контроллера редко может выдавать ток более 40 мА, поэтому, даже 2-3 маломощных светодиода уже не получится питать напрямую от микроконтроллера. Тут на помощь и приходят транзисторы. В статье рассматриваются основные типы транзисторов, отличия P-N-P от N-P-N биполярных транзисторов, P-channel от N-channel полевых транзисторов, рассматриваются основные тонкости подключения транзисторов и раскрываются сферы их применения.

Не стоит путать транзистор с реле. Реле — простой выключатель. Суть его работы в замыкании и размыкании металлических контактов. Транзистор устроен сложнее и в основе его работы лежит электронно-дырочный переход. Если вам интересно узнать об этом больше, вы можете посмотреть прекрасное видео, которое описывает работу транзистора от простого к сложному. Пусть вас не смущает год производства ролика — законы физики с тех пор не изменились, а более нового видео, в котором так качественно преподносится материал, найти не удалось:

Типы транзисторов

Биполярный транзистор

Биполярный транзисто предназначен для управления слабыми нагрузками (например, маломощные моторы и сервоприводы). У него всегда есть три вывода:

Коллектор (англ. collector) — подаётся высокое напряжение, которым транзистор управляет

Эмиттер (англ. emitter) — «выпускной» вывод транзистоа. Через него вытекает ток от коллектора и базы.

Биполярный транзистор управляется током. Чем больший ток подаётся на базу, тем больший ток потечёт от коллектора к эмиттеру. Отношение тока, проходящего от эмиттера к коллектору к току на базе транзистора называется коэффициент усиления. Обозначается как h_fe (в английской литературе называется gain).

Например, если h_fe = 150, и через базу проходит 0.2 мА, то транзистор пропустит через себя максимум 30 мА. Если подключен компонент, который потребляет 25 мА (например, светодиод), ему будет предоставлено 25 мА. Если же подключен компонент, который потребляет 150 мА, ему будут предоставлены только максимальные 30 мА. В документации к контакту указываются предельно допустимые значени токов и напряжений база->эмиттер и коллектор->эмиттер. Превышение этих значений ведёт к перегреву и выходу из строя транзистора.

Работа биполярного транзистора

NPN и PNP биполярные транзисторы

Различают 2 типа полярных транзисторов: NPN и PNP. Отличаются они чередованием слоёв. N (от negative — отрицательный) — это слой с избытком отрицательных переносчиков заряда (электронов), P (от positive — положительный) — слой с избытком положительных переносчиков заряда (дырок). Подробнее о электронах и дырках рассказано в видео, приведённом выше.

От чередования слоёв зависит поведение транзисторов. На анимации выше представлен NPN транзистор. В PNP управление транзистором устроено наоборот — ток через транзистор течёт, когда база заземлена и блокируется, когда через базу пропускают ток. В отображении на схеме PNP и NPN отличаются направлением стрелки. Стрелка всегда указывает на переход от N к P:

Обозначение NPN (слева) и PNP (справа) транзисторов на схеме

NPN транзисторы более распространены в электронике, потому что являются более эффективными.

Полевый транзистор

Полевые транзисторы отличаются от биполярных внутренним устройством. Наиболее распространены в любительской электронике МОП транзисторы. МОП — это аббревиатура от металл-оксид-проводник. То-же самое по английски: Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor сокращённо MOSFET. МОП транзисторы позволяют управлять большими мощностями при сравнительно небольших размерах самого транзистора. Управление транзистором обеспечивается напряжением, а не током. Поскольку транзистором управляет электрическое поле, транзистор и получил своё название — полевой.

Полевые транзисторы имеют как минимум 3 вывода:

Сток (англ. drain) — на него подаётся высокое напряжение, которым хочется управлять
Затвор (англ. gate) — на него подаётся напряжение для управления транзистором
Исток (англ. source) — через него проходит ток со стока, когда транзистор «открыт»

Здесь должна быть анимация с полевым транзистором, но она ничем не будет отличаться от биполярного за исключением схематического отображения самих транзисторов, поэтому анимации не будет.

N канальные и P канальные полевые транзисторы

Полевые транзисторы тоже делятся на 2 типа в зависимости от устройства и поведения. N канальный (N channel) открывается, когда на затвор подаётся напряжение и закрывается. когда напряжения нет. P канальный (P channel) работает наоборот: пока напряжения на затворе нет, через транзистор протекает ток. При подаче напряжения на затвор, ток прекращается. На схеме полевые транзисторы изображаются несколько иначе:

По аналогии с биполярными транзисторами, полевые различаются полярностью. Выше был описан N-Channel транзистор. Они наиболее распространены.

P-Channel при обозначении отличается направлением стрелки и, опять же, обладает «перевёрнутым» поведением.

Обозначение N канальных (слева) и P канальных (справа) транзисторов на схеме

Существует заблуждение, согласно которому полевой транзистор может управлять переменным током. Это не так. Для управления переменным током, используйте реле.

Транзистор Дарлингтона

Транзистора Дарлингтона не совсем корректно относить к отдельному типу транзисторов. Однако, не упомянуть из в этой статье нельзя. Транзистор Дарлингтона чаще всего встречается в виде микросхемы, включающей в себя несколько транзисторов. Например, ULN2003. Транзистора Дарлингтона характеризуется возможность быстро открываться и закрывать (а значит, позволяет работать с ШИМ) и при этом выдерживает большие токи. Он является разновидностью составного транзистора и представляет собой каскадное соединение двух или, редко, более транзисторов, включённых таким образом, что нагрузкой в эмиттере предыдущего каскада является переход база-эмиттер транзистора следующего каскада, то есть транзисторы соединяются коллекторами, а эмиттер входного транзистора соединяется с базой выходного. Кроме того, в составе схемы для ускорения закрывания может использоваться резистивная нагрузка эмиттера предыдущего транзистора. Такое соединение в целом рассматривают как один транзистор, коэффициент усиления по току которого, при работе транзисторов в активном режиме, приблизительно равен произведению коэффициентов усиления всех транзисторов.

Схема составного транзистора дарлингтона

Подключение транзистора

Не секрет, что плата Ардуино способна подать на вывод напряжение 5 В с максимальным током до 40 мА. Этого тока не хватит для подключения мощной нагрузки. Например, при попытке подключить к выводу напрямую светодиодную ленту или моторчик, вы гарантированно повредите вывод Ардуино. Не исключено, что выйдет из строя всё плата. Кроме того, некоторые подключаемые компоненты могут требовать напряжения более 5 В для работы. Обе эти проблемы решает транзистор. Он поможет с помощью небольшого тока с вывода Ардуино управлять мощным током от отдельного блока питания или с помощью напряжения в 5 В управлять бОльшим напряжением (даже самые слабые транзисторы редко имеют предельное напряжение ниже 50 В). В качестве примера рассмотрим подключение мотора:

Подключение мощного мотора с помощью транзистора

На приведённой схеме мотор подключается к отдельному источнику питания. Между контактом мотора и источником питания для мотора мы поместили транзистора, который будет управляться с помощью любого цифрового пина Arduino. При подаче на вывод контроллера сигнала HIGH с вывода контроллера мы возьмём совсем небольшой ток для открытия транзистора, а большой ток потечёт через транзистор и не повредит контроллер. Обратите внимание на резистор, установленный между выводом Ардуино и базой транзистора. Он нужен для ограничения тока, протекающего по маршруту микроконтроллер — транзистор — земля и предотвращения короткого замыкания. Как упоминалось ранее, максимальный ток, который можно взять с вывода Arduino — 40 мА. Поэтому, нам понадобится резистор не менее 125 Ом (5В/0,04А=125Ом). Можно без опаски использовать резистор на 220 Ом. На самом деле, резистор стоит подбирать с учётом тока, который необходимо подать на базу для получения необходимого тока через транзистор. Для правильного подбора резистора нужно учитывать коэффициент усиления (h_fe).

ВАЖНО!! Если вы подключаете мощную нагрузку от отдельного блока питания, то необходимо физически соединить между собой землю («минус») блока питания нагрузки и землю (пин «GND») Ардуино. Иначе управлять транзистором не получится.

При использовании полевого транзистора, токоограничительный резистор на затворе не нужен. Транзистор управляется исключительно напряжением и ток через затвор не течёт.

Поделиться ссылкой:

• Нажмите, чтобы поделиться в Вконтакте (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться на Twitter (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы открыть на Facebook (Открывается в новом окне)
• Ещё

• Нажмите для печати (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться на LinkedIn (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться записями на Pinterest (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться записями на Tumblr (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться на Reddit (Открывается в новом окне)
• Нажмите, чтобы поделиться записями на Pocket (Открывается в новом окне)